Este programa genera un diseño preliminar para el juego diametral del diámetro y la velocidad especificados para el cojinete transversal del rodamiento. El valor del juego diametral se determina mediante un juego diametral relativo, el cual se calcula a partir de la fórmula empírica:
donde:
| Ψ |
juego diametral relativo [-] |
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v H |
velocidad circunferencial del cojinete transversal [m s -1 ] |
El juego diametral relativo es un parámetro de diseño importante que afecta a las propiedades del rodamiento. Se encuentra normalmente en el rango de 0,0005 a 0,004. Los valores bajos del juego diametral relativo son adecuados para rodamientos que tienen una alta presión específica y funcionan con velocidades de deslizamiento bajas o viceversa.
Con el aumento del valor del juego diametral relativo se reduce la capacidad de carga del rodamiento y aumenta el riesgo de que se produzcan vibraciones, así como la cavitación del revestimiento del rodamiento. La velocidad de deslizamiento del cojinete transversal tiene un efecto muy significativo en la selección del juego diametral. La selección debe hacerse de acuerdo con el material del revestimiento y el uso:
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Babbitt |
(0.5 ~ 1) .10 -3 |
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Bronces |
(0.8 ~ 2) .10 -3 |
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Aleaciones de aluminio |
(1.2 ~ 2.5) .10 -3 |
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Hierro fundido, grafito |
(2 ~ 3) .10 -3 |
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Plásticos |
(1.5 ~ 10) .10 -3 |
Los valores más bajos se seleccionan para rodamientos estrechos y precisos, ya que no se produce la carga en las aristas.
Reducción del diámetro del casquillo interno debido a la presión en el alojamiento del rodamiento:
Al presionar un casquillo en el alojamiento del rodamiento con interferencia relativa:
aparece cierta presión de contacto:
donde:
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Tamaño recomendado de la interferencia relativa:
ϑ ≈ 1.3. 10 -3 : alojamientos de rodamiento de aleación de aluminio;
ϑ ≈ 0.6. 10 -3 : alojamientos de rodamiento de hierro fundido o acero.
El cambio del juego diametral debido a la presión del casquillo viene determinado por la siguiente ecuación:
Cambio del juego diametral debido a los gradientes de la temperatura radial:
Las piezas del rodamiento se dilatan por la acumulación de calor durante el funcionamiento. Debido a la influencia de los gradientes de temperatura radial, se produce un cambio en el juego diametral radial cuyo valor es:
Δ φ T = (α L - α H ) (1 - B) (T V - T U ) - 0.6 (α L ΔT rL - 0.75 α H Δ T rH
donde:
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si el grosor efectivo del casquillo: s e = (D1 - d s V ) / 2 [mm]
el gradiente de temperatura radial entre la superficie exterior del rodamiento y la superficie de deslizamiento es:
ΔT rL ≈ 5 ... 15 [°C]
el gradiente de temperatura radial entre la superficie de deslizamiento y el centro del eje es:
ΔT rH 11.0pt ≈ 2 ... 5 [°C]
El cambio del juego diametral debido a los gradientes de temperatura radial viene determinado por la siguiente ecuación:
Δd T =Δφ T d [mm]
Significado de las variables utilizadas:
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d |
Diámetro de cojinete transversal [mm] |
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D 1 |
Diámetro interno del cuerpo del rodamiento [mm] |
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D 2 |
Diámetro externo del cuerpo del rodamiento [mm] |
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Δd p |
Cambio del juego diametral por fijación del casquillo debido a la presión [ mm] |
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ΔdT |
Cambio del juego diametral debido a los gradientes de temperatura radial [mm] |
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Δd 1 |
Valor medio de interferencia debido a la presión del casquillo sobre el cuerpo del rodamiento [μm]. |
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E L |
Módulo de elasticidad del material del cuerpo del rodamiento [MPa]. |
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E p |
Módulo de elasticidad del material del casquillo [MPa]. |
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S e |
Grosor efectivo del casquillo [mm] |
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S v |
Grosor del revestimiento del casquillo [mm] |
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T U |
Temperatura del área circundante más próxima al rodamiento [°C]. |
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T v |
Temperatura media del lubricante en la salida del rodamiento [°C]. |
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ΔT |
Descenso de la temperatura radial entre la superficie exterior del rodamiento y la superficie de deslizamiento [°C]. |
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ΔT rH |
Descenso de la temperatura radial entre la superficie exterior del rodamiento y la superficie de deslizamiento [°C]. |
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ΔT rL |
Descenso de la temperatura radial entre la superficie de deslizamiento y el centro del eje [°C]. |
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α L |
Factor de dilatación térmica del cuerpo del rodamiento [°C -1 ]. |
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α H |
Factor de dilatación térmica del material del cojinete transversal del rodamiento [°C -1 ]. |
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ν L |
Coeficiente de Poisson del material del cuerpo del rodamiento [-] |
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ν p |
Coeficiente de Poisson del material del casquillo [-] |
| υ |
Interferencia relativa [-] |